KAIA: Plataforma digital de control de calidad para la fabricación con cero defectos mediante inteligencia artificial

En los últimos años ha surgido toda una revolución provocada por los avances en las TIC (Tecnologías de la Información y la Comunicación), pero, según el sector del Manufacturing vasco, todavía no ha afectado suficientemente a la productividad y a la calidad de los productos fabricados; al menos, no en la medida de la excelencia técnica y competitiva que el sector busca. Su objetivo es que el hecho de que un producto esté fabricado en Euskadi sea visto como una garantía de calidad. Una de las limitaciones es que en los centros de fabricación actuales se genera una gran cantidad de datos que no son directamente útiles para mejorar estos aspectos del proceso de fabricación. El objetivo de KAIA es superar estos obstáculos, permitiendo replanificar los procesos de fabricación, para mejorar la productividad y la calidad de los productos fabricados.

Para ello, se usará una serie de tecnologías, tanto del estado del arte como en desarrollo, como son: componentes inteligentes con capacidad de medición muy cerca del punto de corte, gemelos digitales híbridos o herramientas de optimización del proceso de fabricación basadas en inteligencia artificial (IA) para una fabricación cero defectos (ZDM).

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Los retos generales que espera cumplir el proyecto son los siguientes:

1. Medir/estimar las variables del proceso cerca del punto de corte. El éxito de un proceso está estrechamente ligado a cómo se comporte la herramienta que moldea la pieza, por ello, se pretende proporcionar nuevos sensores que midan cerca de la interfaz pieza-máquina.
2. Medir/estimar la topografía e integridad superficial del producto final. El objetivo es proporcionar gemelos digitales y nuevos sensores capaces de medir los parámetros críticos de la calidad del producto.
3. Garantizar la confiabilidad de los datos. Es importante asegurarse de que se puede confiar en los datos que se obtienen, por lo que se proporcionarán herramientas de software y metodologías que garanticen que los datos no son defectuosos.
4. Optimizar la calidad del producto basado en inteligencia artificial para una fabricación cero defectos. Los gemelos digitales impulsados por IA detectarán problemas de calidad en una etapa temprana e introducirán acciones correctivas en el proceso.
5. Garantizar la trazabilidad. En caso de falla de un producto, el conocimiento de su trazabilidad es muy importante para localizar rápidamente el origen de un incumplimiento. Por ello, se definirá un sello de calidad para mantener la trazabilidad de los datos.
6. Demostrar y validar el concepto y las soluciones del proyecto. Validar los modelos y equipos frente a una serie de demostraciones experimentales, que conducen a demostraciones en producción. En estas demostraciones se producirán piezas de un motor aeronáutico, un rodamiento de gran tamaño y piezas para el sector de la automoción.

La visión de negocio del proyecto KAIA reside en la introducción al sector manufacturero vasco de dos soluciones clave:

• Sensores muy cerca del punto de corte, integrados en la máquina, con lo que se reduce drásticamente el número de productos defectuosos y aumenta significativamente la calidad de los productos.
• Herramientas impulsadas por inteligencia artificial para predecir la calidad del producto final, con lo que se consigue una reducción de más de un 10% en el tiempo de llegada de un producto al mercado.

Se espera que gracias al proyecto KAIA, más empresas vascas fabriquen empleando estrategias de cero defectos. Los beneficios esperados de las empresas de fabricación son:

• Aumento en la fabricación inteligente por la creciente demanda de fabricación basada en conocimiento
• Interconectividad dentro de la cadena de suministro
• Aumento de la productividad gracias a la rápida localización de errores

Por su parte, los fabricantes de máquina herramienta obtendrían los siguientes beneficios:

• Acceso más fácil a la producción que requiera procesos complejos, materiales de difícil maquinabilidad o precisión extremadamente alta
• Fabricación más sencilla a la primera de piezas de muy alto valor añadido, evitando generar piezas defectuosas
• Expansión a nuevos sectores